內(nèi)部故障的破壞性很大，為了減輕它的損害，繼電保護的快速性是十分必要的。這就需要了解內(nèi)部故障的瞬態(tài)情況。
眾所周知，對于電機的端頭故障，瞬態(tài)短路電流比穩(wěn)態(tài)短路電流大得多。例如三相忽然短路時電機表現(xiàn)的電抗是超瞬變電抗，而三相穩(wěn)態(tài)短路時電機表現(xiàn)的電抗則是同步電抗，兩者在數(shù)值上要差好幾倍，所以三相忽然短路電流比穩(wěn)態(tài)短路電流也要大好幾倍。這主要是因為阻尼繞組對短路瞬態(tài)起作用而對穩(wěn)態(tài)三相對稱短路沒有反應(yīng)的緣故。
定子繞組內(nèi)部故障時則有所不同。即使是穩(wěn)態(tài)內(nèi)部故障，由于氣隙磁場有各種轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)向的分量，阻尼繞組仍然有感應(yīng)電流產(chǎn)生。所以內(nèi)部故障瞬態(tài)電流與穩(wěn)態(tài)電流相比，不會出現(xiàn)電機端頭三相短路時那樣大的差值。
但是內(nèi)部故障瞬態(tài)時各電量變化規(guī)律與穩(wěn)態(tài)時相比，會有哪些不同，直接從概念上難以準(zhǔn)確推斷，必須進行具體的分析計算。這項工作對快速繼電保護來說十分必要。
發(fā)電機定子繞組內(nèi)部瞬態(tài)短路時，不僅定子各支路電流不相等，不同極的各阻尼回路電流也不相同。因此嚴(yán)格來講，這時電機的總回路數(shù)不僅包括定子的所有支路和轉(zhuǎn)子勵磁繞組，還包括轉(zhuǎn)子各極的所有阻尼回路。對于大型低速水輪發(fā)電機來說，其極對數(shù)多，阻尼回路數(shù)就更多了。這樣，它的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型將是數(shù)百個微分方程聯(lián)立，同時微分方程的系數(shù)又多是時變的。如此看來，探討數(shù)學(xué)模型的合理簡化問題成為一個必須解決的課題。
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